(57)【要約】【課題】バンプ電極の樹脂の膨らみを吸収することにより、導電膜の幅の広がりを防止することができ、隣接する導電膜間の間隔を十分に確保することができ、導電膜を構成する金属によるマイグレーションが生じる虞が無く、ショート不良等が発生する虞の無い電子部品と可撓性基板との実装構造体を提供する。【解決手段】本発明の実装構造体は、フレキシブル基板上に電子部品が加圧加熱により接着固定されて一体化された構成であり、この電子部品のバンプ電極２３は、断面略蒲鉾状の突条の内部樹脂２４がコアとされ、この内部樹脂２４の外周面の長手方向に沿う帯状の導電膜を形成すべき複数箇所の両端部それぞれには、周方向に延在する溝２５が形成され、この溝２５を含む内部樹脂２４上には、中央部が半円筒状とされ、この半円筒状の両端部が溝２５の形状に沿って縮径されたつば状とされている導電膜２６が形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアとなる樹脂の表面の長手方向に沿う複数箇所が金属からなる導電膜で覆われた構造を有するバンプ電極を備えた電子部品と、金属端子を備えた可撓性基板とを電気的に接続する電子部品と可撓性基板との実装構造体であって、
前記樹脂の前記導電膜に対応する箇所の両端部に周方向に延在する溝を形成し、この溝を含む樹脂上に前記導電膜を形成したことを特徴とする電子部品と可撓性基板との実装構造体。
【請求項２】
前記溝は、前記金属端子の外側に位置していることを特徴とする請求項１記載の電子部品と可撓性基板との実装構造体。
【請求項３】
前記溝の側面が傾斜面とされていることを特徴とする請求項１または２記載の電子部品と可撓性基板との実装構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品と基板との実装構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ドライバーＩＣ等の電子部品をフレキシブル基板上に実装する、いわゆるＣＯＦ(Chip On FPC)構造と称される実装構造が知られている。
このような実装構造に用いられるフレキシブル基板には、配線パターンに接続するＡｕ、Ｓｎ等の金属からなるランド（端子）が形成されている。一方、電子部品の表面には、絶縁膜を介してランドと電気的接続を得るためのバンプ電極が形成され、このバンプ電極は、絶縁膜上に露出した電極に導通されることで電子部品の電極としての機能を有する。このバンプ電極としては、コアとなる略蒲鉾形状の樹脂の表面がＡｕまたはＡｕ合金からなる導電膜で覆われた構造の樹脂コアバンプが多く用いられている。そして、このランドにバンプ電極を接続させた状態で、フレキシブル基板上に電子部品を実装することにより、電子部品の実装構造体が形成されている（例えば、特許文献１等参照）。
【０００３】
上記の電子部品の実装構造体においては、フレキシブル基板上に電子部品がより強固にかつ確実に接続していることが望まれている。特に、ランドやバンプ電極がそれぞれ複数ずつあり、複数のランド−バンプ電極間をそれぞれ接続させる場合には、全てのランド−バンプ電極間が良好に接続していることが、信頼性を確保するうえで重要となっている。
この実装構造体のバンプ電極は、コアとなる樹脂の表面が導電膜で覆われた構造であるから、従来のＡｕ等の金属からなるバンプと比べて狭ピッチ化が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−０４９２２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の電子部品の実装構造体においては、電子部品を可撓性基板に実装する際に、バンプ電極の樹脂が膨らむことにより、この樹脂上に形成されたＡｕ等の金属製の導電膜の幅が広がるために、隣接する導電膜間の間隔が狭くなり、その結果、導電膜を構成する金属によるマイグレーションが生じ易くなり、ショート不良等が発生する虞があるという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、バンプ電極の樹脂の膨らみを吸収することにより、この樹脂上に形成された導電膜の幅の広がりを防止することができ、よって、隣接する導電膜間の間隔を十分に確保することができ、その結果、導電膜を構成する金属によるマイグレーションが生じる虞が無く、ショート不良等が発生する虞の無い電子部品と可撓性基板との実装構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するために、次のような電子部品と可撓性基板との実装構造体を提供した。
本発明の電子部品と可撓性基板との実装構造体は、コアとなる樹脂の表面の長手方向に沿う複数箇所が金属からなる導電膜で覆われた構造を有するバンプ電極を備えた電子部品と、金属端子を備えた可撓性基板とを電気的に接続する電子部品と可撓性基板との実装構造体であって、前記樹脂の前記導電膜に対応する箇所の両端部に周方向に延在する溝を形成し、この溝を含む樹脂上に前記導電膜を形成したことを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、バンプ電極を構成する樹脂の導電膜に対応する部分の両端部に周方向に延在する溝を形成し、この溝を含む樹脂上に導電膜を形成したので、この溝により電子部品を可撓性基板に実装する際の樹脂の膨らみを吸収することができる。したがって、実装時の導電膜の幅の広がりも無く、実装後における隣接する導電膜間の間隔を確保することができ、その結果、導電膜を構成する金属によるマイグレーションも生じ難くなり、ショート不良等が発生する虞も無い。
【０００９】
本発明においては、前記溝は、前記金属端子の外側に位置していることが好ましい。
この構成によれば、溝は金属端子の外側に位置しているので、実装時の樹脂の膨らみを金属端子の外側に位置する溝により確実に吸収することができ、導電膜と金属端子との電気的接続には何等影響を及ぼさない。したがって、実装後における隣接する導電膜間の間隔を十分に確保することができ、その結果、導電膜を構成する金属によるマイグレーションも無く、ショート不良等が発生することも無い。
【００１０】
本発明においては、前記溝の側面が傾斜面とされていることが好ましい。
この構成によれば、溝の側面を傾斜面としたので、実装時の樹脂の膨らみを傾斜面及び溝により確実に吸収することができ、導電膜と金属端子との電気的接続には何等影響を及ぼさない。したがって、実装後における隣接する導電膜間の間隔を十分に確保することができ、その結果、導電膜を構成する金属によるマイグレーションも無く、ショート不良等が発生することも無い。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態の電子部品と可撓性基板との実装構造体を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の電子部品と可撓性基板との実装構造体に用いられる電子部品を示す側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の電子部品と可撓性基板との実装構造体の製造方法を示す過程図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の電子部品と可撓性基板との実装構造体に用いられる電子部品を示す側面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
本発明の実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、本発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。
また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造とは縮尺や数等が異なっている。
【００１３】
「第１の実施形態」
図１は、本発明の第１の実施形態の電子部品と可撓性基板との実装構造体を示す断面図、図２は、この実装構造体に用いられる電子部品を示す側面図、図３は、図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
この実装構造体１は、フレキシブル基板（可撓性基板）２上にドライバＩＣ等の半導体装置等からなる電子部品３が加圧加熱により接着固定されて一体化され、このフレキシブル基板２と電子部品３との接続部分が封止樹脂（図示略）により覆われた構成である。
【００１４】
このフレキシブル基板２は、プラスチックフィルム基板等の可撓性を有する基板１１上に配線パターンに導通してその一部を構成する金属端子１２が複数個形成されている。この金属端子１２は、金（Ａｕ）、金（Ａｕ）合金、スズ（Ｓｎ）、スズ（Ｓｎ）合金、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム（Ａｌ）合金、銅（Ｃｕ）、銅（Ｃｕ）合金等の導電性を有する比較的膜厚が厚いストライプ状の金属膜により形成されており、その横断面の形状は、略矩形状になっている。
【００１５】
電子部品３は、例えば、ドライバＩＣ等の半導体素子（図示略）が内蔵された絶縁材料からなるパッケージ２１の下面２１ａから突出するように、半導体素子と導通するバンプ電極２３が形成されている。
バンプ電極２３は、断面略蒲鉾状の突条の内部樹脂２４がコアとされ、この内部樹脂２４の外周面の長手方向に沿う複数箇所の帯状の導電膜を形成すべき複数の箇所の両端部それぞれには、周方向に延在する溝２５が形成され、この溝２５を含む内部樹脂２４上には、中央部が半円筒状とされ、この半円筒状の両端部が溝２５の形状に沿って縮径されたつば状とされている導電膜２６が形成され、この導電膜２６は、周方向の両端部２６ａ、２６ｂがパッケージ２１の下面２１ａ上に固定されている。そして、これら導電膜２６は、それぞれが独立して電子部品３の電極（図示略）に電気的に接続されている。
【００１６】
ここで、上記の略蒲鉾状とは、パッケージ２１の下面２１ａにおける底面形状が平面であり、下面２１ａから突出する部分の断面形状が半円状、半楕円状、略台形状等となっている突条のことをいう。
このバンプ電極２３は、後述する加圧加熱により内部樹脂２４及び導電膜２６が金属端子１２に押圧され、この導電膜２６が金属端子１２に接合されている。
この導電膜２６は、実装時の幅の広がりも無いので、実装後における隣接する導電膜２６間の間隔がマイグレーションを生じさせることのないように十分に確保されている。
【００１７】
この溝２５の深さｄ、すなわち内部樹脂２４の外周面から底面までの深さｄは、実装時における内部樹脂２４の広がりを吸収することができ、隣接する導電膜２６との間の間隔を十分確保することができ、しかも、内部樹脂２４の機械的強度を十分に保持することができる等を考慮すると、内部樹脂２４の半径の長さの１／５〜１／２程度が好ましい。
これらの溝２５は、金属端子１２の外側に位置しているので、したがって、これらの溝２５の間隔Ｌは、金属端子１２の幅Ｗより大ということになる。
【００１８】
内部樹脂２４は、絶縁性を有する感光性樹脂や熱硬化性樹脂からなるもので、具体的には、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
このような樹脂からなる内部樹脂２４は、公知のリソグラーフィー技術やエッチング技術により上述した略蒲鉾状に形成されている。なお、樹脂の材質（硬度）や略蒲鉾状についての細部における形状（高さや幅）等については、フレキシブル基板２の金属端子１２の形状や大きさ等により適宜、選択・設計される。
【００１９】
導電膜２６は、内蔵された半導体素子（図示略）に接続・導通されるとともに、内部樹脂２４の外周面に、その長手方向の複数箇所に帯状に形成されて半導体素子の端子となるものであり、したがって実質的に電子部品３の電極としての機能を有するものとなっている。
本実施形態では、内部樹脂２４の表面に、帯状の導電膜２６が複数設けられており、これら導電膜２６はそれぞれ独立してパッケージ２１に内蔵された半導体素子（図示略）の各端子に接続・導通している。したがって、これら導電膜２６は、その内側に位置する内部樹脂２４とともに、それぞれが独立してバンプ電極として機能するようになっている。
【００２０】
これらの導電膜２６は、導電性を有する金属あるいは合金により構成され、例えば、金属としては、Ａｕ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｗ、Ａｌ、Ｐｄ等が挙げられ、また、合金としては、ＴｉＷ、ＮｉＶ等の上記の金属を成分とする合金の他、鉛フリーハンダ等が挙げられる。
これらの導電膜２６は、単層であっても、複数種を積層した積層膜であってもよい。また、これらの導電膜２６は、スパッタ法等の公知の成膜法で成膜し、その後帯状にパターニングしたものであってもよく、無電解メッキにより選択的に形成したものであってもよい。また、スパッタ法や無電解メッキにより下地膜を形成し、その後電解メッキにより下地膜上に上層膜を形成し、これら下地膜と上層膜とからなる積層膜により導電膜２６を形成してもよい。
【００２１】
これらの導電膜２６における金属あるいは合金の種類、層構造、膜厚、幅等については、上述した内部樹脂２４と同様に、フレキシブル基板２の金属端子１２の形状や大きさ等により適宜、選択・設計される。
ただし、後述するように、導電膜２６は、加圧加熱時に金属端子１２の角部の形状に倣って弾性変形するので、展延性に優れた金属であることが好ましく、特に展延性に優れているＡｕが好ましい。また、積層膜とした場合、その最外層にＡｕを用いるのが好ましい。さらに、導電膜２６の幅については、接合する金属端子１２の幅よりも十分に広いことが好ましい。
【００２２】
次に、本実施形態の電子部品と可撓性基板との実装構造体の製造方法について、図４に基づき説明する。
まず、フレキシブル基板２と、電子部品３とを準備する。
この電子部品３は、図４（ａ）に示すように、バンプ電極２３が加圧加熱されていないので、内部樹脂２４は変形しておらず、断面形状が半円状あるいは半楕円状の突条である。
【００２３】
この内部樹脂２４の帯状の導電膜を形成すべき複数の箇所の両端部それぞれには、レーザーまたはワイヤソー等を用いて、周方向に延在する溝２５が形成されている。この溝２５の深さｄは、実装時における内部樹脂２４の広がりを吸収することができ、隣接する導電膜２６との間の間隔を十分確保することができ、しかも、内部樹脂２４の機械的強度を十分に保持することができる等を考慮すると、内部樹脂２４の半径の長さの１／５〜１／２程度が好ましい。
なお、この溝２５の形成は、樹脂をスピンコートした後に行ってもよく、樹脂のパターニング後に行ってもよい。
【００２４】
次いで、フレキシブル基板２上に電子部品３を配置して、フレキシブル基板２の金属端子１２と電子部品３のバンプ電極２３との位置合わせを行い、次いで、電子部品３を降下させ、図４（ｂ）に示すように、フレキシブル基板２に密着させる。
【００２５】
次いで、加圧加熱工具を用いて、電子部品３の上面からフレキシブル基板２に向かって加圧加熱３１する。
この加圧加熱３１により、電子部品３のバンプ電極２３のうち金属端子１２に接触する部分の内部樹脂２４及び導電膜２６が金属端子１２に接合されて一体化される。
【００２６】
この場合、内部樹脂２４は金属端子１２に押されて横方向に膨らむが、この膨らみの部分を溝２５に導入することにより、この膨らみを吸収することができる。したがって、溝２５を含む内部樹脂２４上に形成された導電膜２６は、この膨らみに起因する幅の広がりも無く、実装後における隣接する導電膜２６間の間隔を確保することができる。
この加圧加熱３１は、導電膜２６が金属端子１２に接合されて一体化されるのに十分な圧力及び温度となるように、これら圧力及び温度が設定される。
【００２７】
次いで、フレキシブル基板２の金属端子１２と電子部品３の導電膜２６との接合部を覆うように未硬化の封止樹脂を塗布し、その後加熱することにより、金属端子１２と導電膜２６との接合部が封止される。
以上により、電子部品３のバンプ電極２３の導電膜２６がフレキシブル基板２の金属端子１２に電気的に接合されて一体化された電子部品３と可撓性基板２との実装構造体１が作製される。
【００２８】
本実施形態の実装構造体１によれば、バンプ電極２３の内部樹脂２４の外周面に周方向に延在する溝２５を形成し、この溝２５を含む内部樹脂２４上に導電膜２６を形成し、この溝２５が金属端子１２の外側に位置しているので、この溝２５により電子部品３をフレキシブル基板２に実装する際の内部樹脂２４の膨らみを確実に吸収することができる。したがって、実装時の導電膜２６の幅の広がりも無く、実装後における隣接する導電膜２６間の間隔を十分に確保することができ、その結果、導電膜２６を構成する金属によるマイグレーションも生じ難くなり、ショート不良等が発生する虞も無い。
【００２９】
「第２の実施形態」
図５は、本発明の第２の実施形態の電子部品と可撓性基板との実装構造体に用いられる電子部品を示す側面図、図６は、図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
本実施形態の電子部品４１が第１の実施形態の電子部品３と異なる点は、第１の実施形態の電子部品３では、内部樹脂２４の外周面に周方向に延在する溝２５を形成し、この溝２５が金属端子１２の外側に位置するようにしたのに対し、本実施形態の電子部品４１では、溝４２、４２が金属端子１２の周縁部に位置するように、溝４２、４２の間隔を狭め、かつ、この溝４２の側面を底部から斜め上方に向かう傾斜面４２ａとすることにより、この溝４２の断面が底部から開口に向かって拡大する逆台形状とした点であり、これ以外の点については、第１の実施形態の電子部品３と全く同様であるから、説明を省略する。
【００３０】
この傾斜面４２ａの底面４２ｂとのなす角度は、実装時の樹脂の膨らみを確実に吸収することができればよく、特に限定しないが、吸収効率や作業性を考慮すると、９０°を超えかつ１５０°以下が好ましい。
溝４２の側面を傾斜面４２ａとすることで、実装時に内部樹脂２４が膨らんだ場合、この膨らみが傾斜面４２ａ及び底面４２ｂにより確実に吸収され、導電膜２６の幅が広がったり等の不具合が生じる虞が無くなり、したがって、導電膜２６と金属端子１２との電気的接続には何等影響を及ぼさない。
【００３１】
本実施形態においても、第１の実施形態の実装構造体１と同様の効果を奏することができる。
しかも、溝４２、４２が金属端子１２の周縁部に位置するように、その間隔を狭め、かつ、この溝４２の側面を傾斜面４２ａとしたので、実装時の内部樹脂の膨らみを傾斜面４２ａ及び溝４２により確実に吸収することができ、導電膜と金属端子との電気的接続には何等影響を及ぼさない。したがって、実装後における隣接する導電膜間の間隔を十分に確保することができ、その結果、導電膜を構成する金属によるマイグレーションも無く、ショート不良等が発生することも無い。
【符号の説明】
【００３２】
１…実装構造体、２…フレキシブル基板（可撓性基板）、３…電子部品、１１…基板、１２…金属端子、２１…パッケージ、２１ａ…下面、２３…バンプ電極、２４…内部樹脂、２５…溝、２６…導電膜、３１…加圧加熱、４１…電子部品、４２…溝、４２ａ…傾斜面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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